深部大倾角沿空掘巷窄煤柱优化设计与工程实践

本文主要探讨了在深部开采条件下，大倾角沿空掘巷中窄煤柱的合理尺寸设计问题。色连矿6111大倾角的工作面面临的一个挑战是确定如何有效地保留窄煤柱以保证巷道稳定性的同时，不影响矿产资源的开采效率。作者王爱午、谢志红和郭守刚基于弹塑性极限平衡理论，对窄煤柱的宽度进行了深入研究。 他们首先通过理论计算，利用极限平衡方法确定了不同宽度煤柱对巷道围岩应力的影响。随着煤柱宽度的增加，研究发现窄煤柱的侧应力集中现象从不存在逐渐显现，而实煤体侧应力的变化相对较小。这一变化影响了巷道周围岩石的应力分布和变形特性，尤其是顶板、底板以及两侧帮的变形程度有所不同。 通过FLAC3D数值模拟，研究人员细致地分析了不同煤柱宽度下巷道围岩的应力分布规律，这有助于理解和预测巷道在实际操作中的稳定性和安全性。结果显示，当煤柱宽度设置为5米时，可以实现科学且可靠的工程应用，能满足现场的实际需求。 在工程实践中，5米宽的窄煤柱被证明是经济合理的选择，它既能确保巷道结构的稳定，又能在满足安全条件的同时，尽可能减少资源的浪费。这项研究成果对于深部开采大倾角沿空掘巷的设计者和工程师具有重要的参考价值，有助于优化采矿工艺，提高深部开采的经济效益和技术水平。 关键词：深部开采、大倾角、沿空掘巷、窄煤柱、极限平衡理论。本文的研究不仅提供了理论支持，也为类似矿井的窄煤柱设计提供了实用的指导，对于提升我国深部煤炭开采的技术水平具有积极意义。